07月
02
2025
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仙人掌为什么能在沙漠中生存?

仙人掌为什么能在沙漠中生存?

仙人掌为什么能在干旱的沙漠中生存呢?

这是因为在干旱的环境中,仙人掌逐渐形成了自己独特的抗旱特征:

①叶子变异成细长的刺或白毛以减少水分的蒸腾,减弱强烈阳光对植株的危害,还可使湿气不断积聚凝成水珠,滴到地面被分布得很浅的根系吸收; 

②茎秆粗大肥厚多汁、有发达的薄壁组织细胞,具棱肋,使其身体伸缩自如,体内水分多时能迅速膨大,干旱缺水时能向内收缩,既保护了植株表皮,又有散热降温的作用;

③茎的表皮有厚而硬的蜡质作为保护层,或生有密集的绒毛,保护它不受强光的照射,降低水份蒸发;

④气孔晚上开放,白天关闭,减少水分散失;

⑤茎秆绿色,可代替叶子光合,制造食物;

⑥根分支多,系统庞大,一遇降雨就会在表土长出许多新根大量吸水。它的大根有很厚的木栓组织保护,能在灼热的沙石上生活而不致死。

正是这些形态结构与生理上的特性,使仙人掌类植物具有惊人的抗旱能力。

为什么仙人掌能在沙漠里生存?

仙人掌还进化了肉质组织、蜡质皮肤和尖尖的刺,还有专业化的根系使它们在这种艰苦生态环境下能具备全部的生长优势。树干充当水库,根据其蓄水的多少可以膨胀和收缩。皮上的蜡质保护层可保持湿气,减少水份流失。尖尖的刺可防止口渴的动物把它当成免费饮料。

在一些仙人掌中,刺还能收集雨水,像漏斗似的让宝贵的雨滴落到它的根上。

当下雨时,仙人掌会发出更多的根。当干旱时,它的根会枯萎、脱落以保存水份的供应。爱德华兹说:“仙人掌与水的结合比与它生长的土壤的结合更为密切。生长时,仙人掌冒着水份流失到土壤的风险,因此,它就不得不将自己与土壤分开。”

他们称:“仙人掌的形成代表了植物形状和功能密切联系的一个最显著的例子,一个多肉质的,生长寿命长的光合作用体系使得仙人掌可以在极端干旱的条件下存活,并保留了很好的含水组织。”

最近分子多态性研究证实了仙人掌和其它植物都有相似的节水策略,使它们能在沙漠里安营扎寨。爱德华兹说:“这是成功策略的一个好例证。这些植物在这些环境下真的做得很好。”